GB2159483A | 1985-12-04 | |||
US4227481A | 1980-10-14 | |||
US5404961A | 1995-04-11 |
1. | Steuersystem zur Fernsteuerung von Funktionselementen, beispielsweise Antrieben, Getrieben, Ruderblätter von Fahrzeugen, insbesondere Wasserfahrzeugen, mit wenigstens einer Schalteinrichtung (73, 102, 126, 156) mit mindestens einem Handhebel (74, 103, 127, 157), über den ein Stellwert erzeugt wird, der zur Ansteuerung wenigstens eines hydraulischen Nehmerstellglied in Form wenigstens einer Hydraulikzylindereinheit ( 48, 87, 106, 131) zur Steuerung mindestens eines räumlich entfernten Funktionselements vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zumindest einen Stelleingang (12, 29, 62, 93, 145) und mehrere Anschlussbohrungen (21 , 17, 7, 5, 9) aufweisende hydraulische ProportionalventilEinheit (59, 81, 1 17, 141) vorgesehen ist, bei der zumindest eine Anschlussbohrung (60) über eine Hydraulikleitung (50) mit dem wenigstens einen Nehmerstellglied (48) verbunden ist und dass der vom Handhebel (74, 103, 127, 157) erzeugte Stellwert an den zumindest einen Stelleingang (12, 29, 62, 93, 145) des hydraulischen Proportionalventils (59, 81, 117, 141) übertragen wird, welches abhängig vom Stell wert ein dem hydraulischen Proportional venti I (59, 81 , 117, 141) zugeführtes Druckmedium an die zumindest eine Anschlussbohruπg (60) zur Ansteuerung des hydraulischen Nehmerstellgliedes (48) steuert. |
2. | Steuersystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die als Nehmerstellglied wirkende Hydraulikzylindereinheit (48, 87, 106, 131 ) eine doppelt wirkende Arbeitszylindereinheit (48, 87, 106, 131) ist, und zwar mit wenigstens zwei gegen wirkenden Zylinder bzw. Arbeitsräumen (49, 52), die jeweils über eine Hydraulikleitung (50, 53) mit dem hydraulischen Proportional venti I (59, 81 , 1 17, 141) verbunden sind. |
3. | Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Proportionalventil (59, 81, 1 17, 141) ein Ventilgehäuse (3) und eine zumindest zwei Kolben (15,19) miteinander verbindende und im Ventilgehäuse (3) geführte Kolbenstange (1 , 25, 36, 55, 79, 1 10, 150) aufweist und dass das Ventilgehäuse (3) zumindest fünf Anschlussbohrungen (21 , 17, 7, 5, 9) für den Anschluss von Hydraulikleitungen (50, 53, 159) aufweist. |
4. | Steuersystem nach einem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Anschlussbohrung (60) über eine erste Hydraulikleitung (50) mit dem ersten Arbeitsraum (49) der Arbeitszylindereinheit (48) und zumindest eine zweite Anschlussbohrung (61 ) über eine zweite Hydraulikleitung (53) mit dem zweiten Arbeitsraum (52) der Arbeitszylindereinheit (48) verbunden sind. |
5. | Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zuführen des Druckmediums an die hydraulische ProportionalventilEinheit (59, 81 , 117, 141) zumindest eine dritte Anschlussbohrung (7) über eine dritte Hydraulikleitung (159) mit einer Druckerzeugungseinheit, insbesondere einer Hydraulikpumpeinheit (161, 162) und/oder einer Druckspeichereinheit (164), verbunden ist. |
6. | Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ableiten des Mediums aus der hydraulischen ProportionalventilEinheit (59, 81, 117, 141) zumindest eine vierte und fünfte Anschlussbohrung (5, 9) über eine vierte und fünfte Hydraulikleitung mit einem Vorratsbehälter zur Aufnahme des Druckmediums verbunden sind. |
7. | Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung des Stellwertes vom Handhebel (74, 103, 127, 157) auf den Stelleingang (12, 29, 62, 93, 145) der hydraulischen ProportionalventilEinheit (59, 81, 117, 141 ) eine Seilzugvorrichtung (63 bis 68) vorgesehen ist. |
8. | Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Stelleingang der hydraulischen ProportionalventilEinheit (59, 81, 117, 141) als ein in einen Heckabschlussdeckel (13) integriertes Gewindeanschlusselement (12, 29, 62) oder als ein am stirnseitigen Ende der Kolbenstange (1, 25, 36, 55, 79, 1 10, 150) vorgesehenen Gewindeanschlusselement (24, 35, 45) ausgebildet ist. |
9. | Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Arbeitszylindereinheit (48) ein Kolben (51) sowie eine zugehörige vordere und hintere Kolbenstange (54, 47) vorgesehen sind, und die Enden der vorderen und hinteren Kolbenstange (54, 47) von den Stirnflächen der Arbeitszylindereinheit (48) entlang der Längsachse der Arbeitszylindereinheit (48) nach außen wegstehen und an den Enden der vorderen und hinteren Kolbenstange (54, 47) jeweils ein Gewindeanschlusselement vorgesehen sind. |
10. | Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische ProportionalventilEinheit (59, 81, 117, 141 ) zumindest drei Schaltstellungen aufweist, wobei in einer ersten Schaltstellung die zweite Anschlussbohrung (17) und die dritte Anschlussbohrung (7) über einen mittleren Ventilraum (18) in Verbindung stehen, in einer zweiten Schaltstellung die erste Anschlussbohrung (33) und die zweite Anschlussbohrung (31) durch die beiden Kolben (30, 34) der hydraulischen ProportionalventilEinheit (59, 81 , 1 17, 141 ) verschlossen sind und in einer dritten Schaltstellung die erste Anschlussbohrung (43) und die dritte Anschlussbohrung (38) über den mittleren Ventilraum (42) miteinander verbunden sind. |
11. | Steuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Schaltstellung die erste Anschlussbohrung (21) über einen vorderen Ventilraum (4.1) mit der vierten Anschlussbohrung (5) in Verbindung steht. |
12. | Steuersystem nach Anspruch 10 oder 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der dritten Schaltstellung die zweite Anschlussbohrung (41) über einen hinteren Ventilraum (4.2) mit der fünften Anschlussbohrung (39) in Verbindung steht. |
13. | Steuersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bis fünfte Anschlussbohrung (21, 17, 7, 5, 9) jeweils ein Gewindeanschlusselement (20, 16, 8, 6, 10) zum Anschluss von Hydraulikschläuchen am Ventilgehäuse (3) aufweisen. |
14. | Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilzugvorrichtung (63 bis 68) zumindest einen Seilzugmantel (67, 64), eine im Seilzugmantel (67, 64) geführte Seilzugseele (68, 63) sowie zumindest zwei Seilzugmantelarretierungen (65, 66) aufweist. |
15. | Steuersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (55) der hydraulischen ProportionalventilEinheit (59, 81 , 117, 141) entweder mit der vorderen Kolbenstange (54) oder über eine Verbindungskopplung (109) mit der hinteren Kolbenstange (108) verbunden ist. |
16. | Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung des vom Handhebel (74, 103, 127, 157) erzeugten Stellwert auf die Seilzugverbindung zumindest eine Schaltwippe (72), die über einem Drehpunkt (70) mit dem Schalthebel (74) sowie über einen Nippel (71) mit dem kommandoseitigen Ende der Seilzugseele (68) verbunden ist, vorgesehen ist. |
17. | Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische ProportionalventilEinheit (141) an die Arbeitszylindereinheit (48) oder an eine den Schalthebel (74) aufweisende Kommandobox (156) angeschlossen ist. |
18. | Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein über eine direkte starre Verbindung zwischen der Kolbenstange (55) des hydraulischen ProportionalventilEinheit (59) und der vorderen oder hinteren Kolbenstange (54, 47) der Arbeitszylindereinheit (48) eine Notschaltfunktion beim Ausfall der hydraulischen Komponenten realisiert ist. |
19. | Steuersystem nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur seitlichen Anbindung der hydraulischen ProportionalventilEinheit (171) an die Arbeitszylindereinheit (179) eine Mitnehmerlasche (166) zur Verbindung der Kolbenstange (169) der hydraulischen ProportionalventilEinheit (171 ) und der hinteren Kolbenstange (170) der Arbeitszylindereinheit (179) vorgesehen ist, wobei die Seilzugverbindung über eine Kupplung (181) an die vordere Kolbestange (180) lose angeschlossen ist sowie die Kupplung (181) über ein Schubstangenelement (187) mit dem Gehäuse (3) des der hydraulischen ProportionalventilEinheit (171 ) starr verbunden ist. |
20. | System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (181) zur Gewährleistung einer Notschaltfunktion beim Ausfall der hydraulischen Komponenten vorgesehen ist. |
Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem zur Fernregelung und/oder Steuerung von Funktionselementen, beispielsweise von Antrieben, Getrieben, Lenkungen, Ruderblätter von Fahrzeugen, insbesondere Wasserfahrzeugen, gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Vorrichtungen oder Systeme dieser Art sind bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System aufzuzeigen, mit der die Fernsteuerung und/oder Regelung von Antrieben bei Fahrzeugen oder Arbeitsmaschinen, insbesondere aber auch bei Wasserfahrzeugen in wesentlich verbesserter Form erfolgen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Steuersystem entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Vorteilhaft werden über das bei dem erfind ungemäßen Steuersystem vorgesehene hydraulische Proportionalventil die beiden gegen wirkenden Zylinderräume eines Arbeitszylinders abwechselnd angesteuert, so dass insbesondere aufgrund des hydraulischen Proportionalventils schwergängige Schaltfunktionen über eine beispielsweise über eine Seilzugverbindung mit dem hydraulischen Proportionalventil in Verbindung stehenden Handschalthebel sehr leichtgängig durchführbar sind.
Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Steueranlage besteht darin, dass eine Notschaltfunktion vorgesehen ist, durch die auch bei einem beispielsweise durch einen Druckmediumsverlust hervorgerufenen Ausfall des hydraulischen Proportional ventils die Funktionsweise des Steuersystems sichergestellt ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 1 - 14 an einer Vielzahl von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1a-c
Darstellung einer ersten bis dritten Schaltstellung (a) - (c) eines hydraulischen
Proportionalventils in Schnittdarstellung Bezeichnung: 1, 25, 36 Kolbenstange
2 Raum für Kolbenführung
3 Ventilgehäuse
4.1 vorderer Ventilraum
4.2 hinterer Ventilraum 5, 26, 37 vierte Anschlussbohrung für Tankleitung
6 Gewindeanschlusselement
7, 27, 38 dritte Anschlussbohrung für Druckmediumszufuhr
8 Gewindeanschlusselement
9, 28, 39 fünfte Anschlussbohrung für Tankleitung 10 Gewindeanschlusselement
11 Bohrung für Deckelbefestigung
12 Gewindeanschlusselement
13 Heckabschlussdeckel
14 Bohrung für Deckelbefestigung 15, 30, 40 erster Kolben
16 Gewindeanschlusselement
17, 31, 41 zweite Anschlussbohrung
18, 32, 42 mittlerer Ventilraum
19, 34, 44 zweiter Kolben
20 Gewindeanschlusselement
21, 33, 43 erste Anschlussbohrung
23 Raum für Kolbenstangendichtung
24, 35, 45 Gewindeverbindung LA Längsachse des Ventilgehäuses
Figur 2
Darstellung einer heckseitigen Anbindung des hydraulischen Proportionalventils an eine Kolbenstange eines Arbeitszylinders, der über einen konventionellen Seilzug und ein hydraulisches Proportionalventil mit einer handelsüblichen Kommandobox in Verbindung steht Bezeichnung:
46 Gewindeanschluss der hinteren Kolbenstange
47 hintere Kolbenstange des Arbeitszylinders 48 Arbeitszylinder
49 erster Arbeitsraum
50 erste Hydraulikleitung A des Arbeitszylinders
51 Kolben
52 zweiter Arbeitsraum 53 zweite Hydraulikleitung B des Arbeitszylinders
54 vordere Kolbenstange des Arbeitszylinders
55 Kolbenstange des hydraulischen Proportionalventils
56 Tankleitungsanschluss
57 Druckleitungsanschluss 58 Tankleitungsanschluss
59 hydraulisches Proportionalventil
60 erste Anschlussbohrung A am Proportionalventil
61 zweite Anschlussbohrung B am Proportional venti I
62 Gewindebohrung für zylinderseitige Seilzugseele
63 Seilzugseele zylinderseitig
64 Seilzugmantel zylinderseitig
65 Seilzugmantelarretierung zylinderseitig
66 Seilzugmantelarretierung kommandoboxseitig 67 Seilzugmantel kommandoboxseitig
68 Seilzugseele kommandoboxseitig
69 Sicherungsmutter
70 Drehpunkt der Schaltwippe
71 Nippel zur Anbindung der Seilzugseele an die Kommandobox 72 Schaltwippe
73 Kommandobox angedeutet
74 Schalthebel
Figur 3
Darstellung einer seitlichen Anbindung des hydraulischen Proportionalventils an einen
Arbeitszylinder
Bezeichnung:
75 Kugelgelenkanbindung z.B. am Schalthebel der Einspritzpumpe bzw. des Getriebes
76 Verbindungs- bzw. Mitnehmerlasche, angebunden an der hinteren Kolbenstange des Arbeitszylinders und der Kolbenstange des Proportionalventils
77 Befestigungsschraube 78 hintere Kolbenstange des Arbeitszylinders
79 Kolbenstange des Proportionalventils
80 Tankleitungsanschluss
81 hydraulisches Proportionalventil
82 Zylinderversorgungsleitung A
83 Zylinderversorgungsleitung B
84 Druckleitungsanschluss
85 Tankleitungsanschluss
86 Hydraulikleitungsanschluss A 87 Arbeitszylinder
88 Arbeitszylinderbefestigungsmutter
89 Hydraulikleitungsanschluss B
90 Stabilisierungsplatte
91 Seilzugmantelarretierung zylinderseitig 92 Seilzugseele zylinderseitig
93 Gewindebohrung für zylinderseitige Seilzugseele
94 Seilzugmantel zylinderseitig
95 Seilzugmantelarretierung kommandoboxseitig
96 Seilzugmantel kommandoboxseitig 97 Seilzugseele kommandoboxseitig
Figur 4:
Beispielhafte Darstellung einer frontseitigen Anbindung des hydraulischen Proportionalventils an eine hintere Kolbenstange eines Arbeitszylinders, bei dem die
Anbindung des hydraulischen Proportionalventils an eine handelsübliche
Kommandobox wiederum über einen konventionellen Seilzug erfolgt
Bezeichnung:
104 vorderes Ende des Arbeitszylinders 105 Hydraulikleitungsanschluss B
106 Arbeitszylinder
107 Hydraulikleitungsanschluss A
108 hintere Kolbenstange des Arbeitszylinders
109 Verbindungskupplung
1 10 Kolbenstange des hydraulischen Proportionalventils
111 Tankleitungsanschluss
1 12 Druckleitungsanschluss
1 13 Tankleitungsanschluss 114 Seilzugmantelarretierung zylinderseitig
115 Zylinderversorgungsleitung A
116 Zylinderversorgungsleitung B
117 hydraulisches Proportional venti I
1 18 Seilzugseele zylinderseitig 119 Seilzugmantel
120 Seilzugmantelarretierung kommandoboxseitig
121 Seilzugseele kommandoboxseitig
122 Schraubverbindung
123 Drehpunkt der Schaltwippe 124 Nippel zur Anbindung der Seilzugseele an die Kommandobox
125 Schaltwippe
126 Kommandobox angedeutet
127 Schalthebel
Figur 5:
Darstellung einer Anbindung des hydraulischen Proportionalventils unmittelbar an die Schaltwippe einer handelsüblichen Kommandobox sowie einer Weiterverbindung über einen konventionellen Seilzug zum Arbeitszylinder Bezeichnung:
128 Kupplungselement
129 hintere Kolbenstange des Arbeitszylinders
130 Hydraulikleitungsanschluss A
131 Arbeitszylinder
132 Hydraulikleitungsanschluss B
133 vordere Kolbenstange des Arbeitszylinders
134 Hydraulikleitung
135 Zusammenschluss der vorderen Kolbenstange des Nehmerzylinders und der Seilzugseele
136 Seilzugseele zylinderseitig
137 Seilzugmantelarretierung zylinderseitig
138 Seilzugmantel zylinderseitig
139 Seilzugmantelarretierung kommandoboxseitig 140 Seilzugmantel kommandoboxseitig
141 hydraulisches Proportionalventil
142 Zylinderversorgungsleitung B
143 Seilzugseele kommandoboxseitig
144 Schraubverbindung 145 Gewindebohrung für kommandoboxseitige Seilzugseele
146 Tankleitungsanschluss
147 Druckleitungsanschluss
148 Zylinderversorgungsleitung A
149 Tankleitungsanschluss 150 Kolbenstange des Proportionalventils
151 Verlängerung der Kolbenstange des Proportionalventils
152 Sicherungsmutter
153 Nippel zur Anbindung der Kolbenstangenverlängerung an die Schaltwippe der Kommandobox 154 Drehpunkt der Schaltwippe
155 Schaltwippe
156 Kommandobox angedeutet
157 Schalthebel
Figur 6:
Darstellung einer Druckerzeugungseinheit zur Erzeugung des Öldruckes für die vorgenannten Steuerungssysteme Bezeichnung:
158 Druckleitungsanschluss
159 hydraulische Druckleitung
160 T-Verteilereinheit
161 Hydraulikpumpeinheit bzw. Mikrohydraulikpumpe 162 Elektromotor
163 Druckschalteinheit
164 Druckspeichereinheit
Figur 7:
Darstellung einer alternativen Ausführung der seitlichen Anbindung des hydraulischen
Proportionalventils mit integrierter Notschaltfunktion
Bezeichnung:
165 Befestigungsschraube
166 Verbindungslasche
167 Kugelgelenkanbindung zur Getriebe- bzw. zur
Einspritzpumpenanbindung
168 Kontermutter
169 Kolbenstange des Proportionalventils
170 hintere Kolbenstange des Arbeitszylinders
171 hydraulisches Proportionalventil
172 Tankleitungsanschluss
173 Zylinderversorgungsleitung A
174 Zylinderversorgungsleitung B
175 Sicherungsmutter
176 Druckleitungsanschluss
177 Tankleitungsanschluss
178 Hydraulikleitungsanschluss A des Arbeitszylinders
179 Arbeitszylinder
180 vordere Kolbenstange des Arbeitszylinders
181 Kupplung für Zusammenführung von Kolbenstange und
Seilzugseele
182 Seilzugseele zylinderseitig
183 Seilzugmantelarretierung zylinderseitig
184 Mutter
185 Mitnehmerlasche für die Schubstange
186 Mutter
187 Schubstange
188 Hydraulikleitungsanschluss B des Arbeitszylinders
189 Seilzugmantel
190 Seilzugmantelarretierung kommandoboxseitig
191 Seilzugseele kommandoboxseitig
192 Anbindungsnippel
193 Schaltwippe
194 Schalthebel
Figur 8: Darstellung einer zur Realisierung integrierten Notschalfunktion gemäß Fig. 7 erforderlichen Kupplung
Bezeichnung:
195 Anbindungskolben für die Kolbenstange des Arbeitszylinders
196 Kupplungsgehäuse
197 Führungskolben
198 Bewegungsfreiraum für den Führungskolben
199 Schraubkappe 200 Aufnahmegewinde für die Seilzugseele
201 Gewinde
202 Bohrung zur Anbindung der Schubstange
203 Mitnehmerlasche
204 Schweiß- bzw. Lötnaht 205 Bewegungsfreiraum für den Führungskolben
206 Gewinde zur Anbindung der Arbeitszylinderkolbenstange
Figur 9:
Darstellung einer alternativen Ausführung der seitlichen Anbindung des hydraulischen Proportionalventils, bei dem das hydraulische Proportionalventil als kreiszylinderförmiges hydraulisches Proportionalventil ausgebildet ist. Bezeichnung:
206 Seilzugseele
207 Kugelwinkelgelenk zur Anbindung an das Getriebe bzw. der Einspritzpumpe
211 Kolbenstange des Hydraulikzylinders
212 Hydraulikzylinder
213 Hohlschraube zur Befestigung der Ölleiterplatter und der Ölweiterleitung in die vordere Ölkammer des Hydraulikzylinders 214 Drehpunkt des Umlenkhebels
215 Welle des Ventildrehkolbens
216 Proportionalventilschalthebel
217 Madenschraube für die Schalthebel
218 bewegliche Verbindung des Umlenkhebels mit dem Schalthebel
219 Umlenkhebel
220 Gewindebohrung im Schalthebel zur Befestigung an der Kolbenwelle
221 kreiszylinderförmiges hydraulisches Proportionalventil 222 Führung des Umlenkhebels
223 Hohlschraube zur Befestigung der Ölleiterplatte und der Ölweiterleitung in die hintere Ölkammer des Hydraulikzylinders
224 Befestigungsgewinde am Zylinderheck
225 Seilzughülle 226 bewegliche Verbindung des Umlenkhebels mit der
Seilzugaufnahme
227 Seilzugaufnahme
227a Befestigungsschraube für die Seilzugaufnahme
228 Befestigungsschraube 229 in jedem vorhandenen Serienseilzug befindliche Befestigungsnut
230 Ölleiterplatte
231 Führung der Seilzugseele
232 Sicherungsmutter
233 Verbindungselement zur Anbindung der Kolbenstange des Hydraulikzylinders mit der Seilzugseele
234 Sicherungsmutter
Figur 10
Darstellung einer weiteren alternative Ausführungsform einer seitlichen Anbindung eines kreiszylinderförmiges hydraulischen Proportionalventils bzw. Servoventils Bezeichnung:
235 Schaltseilzug (zur Handschaltbox führend)
236 Kugelgelenkpfanne
237 Kugelgelenkbolzen
238 Befestigungsmutter
239 Sicherungsmutter zur Verdrehsicherung des Mitnehmers
240 Gewinde an der Kugelkopfpfanne zur Anbindung des Seilzugmitnehmers Sicherungsmutter zur Verdrehsicherung des Kugelgelenkes
242 Kolbenstange
243 Hydraulikzylinder
244 Befestigungsschraube mit Öldurchgang für die Ölleiterplatte
245 Ölleiterplatte 246 Welle des kreiszylinderförmiges hydraulisches
Proportionalventilkolbens
247 Schalthebel
248 bewegliche Verbindung des Schalthebels mit dem Umlenkhebel
249 Umlenkhebel 250 kreiszylinderförmiges hydraulisches Proportionalventil
251 Führung und Lagerung des Umlenkhebels
252 Befestigungsschraube mit Öldurchgang für die Ölleiterplatte
253 Befestigungsgewinde am Zylinderheck
254 Gewinde an der Seilzugseele 255 Sicherungsmutter für die Schaltseilzugseele
256 Seilzuganbindungsteil
257 Schaltadapter
258 Führung für die Seilzugseele
259 Mitnehmer zwischen Kolbenstange und Schaltseilzughülle 260 Stiftschraube zur Befestigung des Schaltseilzuges
261 Gewindebohrung für die Stiftschraube
262 Befestigungsnut an der Schaltseilzughülle
263 Seilzugseele
Figuren 11a - c
Darstellung der unterschiedlichen Schaltstellungen des kreiszylinderförmiges hydraulisches Proportionalventil gemäß der Figuren 9 und 10
Figur 1 1 a: Stellung 1 - beide Druckmediumsflussrichtungen gesperrt Bezeichnung:
264 Kolbenstange
265 Ölleiterplatte
266 Verbindungsölbohrung
267 Ölkanal im Proportionalventil für die vordere Ölkammer des
Hydraulikzylinders
268 Verbindungsölkanal aus der Drehkolbenkammer
269 Ölversorgungskanal
270 Drucköleingangskanal
271 Verbindungsölkanal in die Drehkolbenkammer
272 Drehkolbenverteilerkanal
273 Drehkolben
274 Verbindungsölbohrung
275 vom Proportionalventil angesteuerter Ölkanal in der Ölleiterplatte zur hinteren Ölkammer des Hydraulikzylinders
276 Verbindungsölbohrung
Figur 11 b: Stellung 2 - Kolbenstange fährt aus Bezeichnung: 277 Hydraulikzylinderkolbenstange
278 Hydraulikzylinder
279 Hydraulikverbindungskanal
280 vom Proportionalventil angesteuerter Ölkanal in der Ölleiterplatte zur vorderen Ölkammer des Hydraulzylinders
281 Proportionalventilkolbenaussparung für Ölrücklauf der vorderen Ölkammer des Hydraulikzylinders
282 heckseitiger Anschluss für Ölrücklauf
283 Drehkolbenverteilerkanal 284 Drucköleingangskanal
285 Druckölverbindungskanal
286 Ölversorgungskanal
287 Drehkolbenverteilerkanal
288 vom Proportionalventil angesteuerter Ölkanal in der Ölleiterplatte zur hinteren Ölkammer des Hydraulikzylinders
289 Verbindungskanal zur hinteren Ölkammer des Hydraulikzylinders
290 Verbindungsölbohrung
291 Befestigungsbohrung für Hohlschraube
Figur 1 1 c: Stellung 3 - Kolbenstange fährt ein Bezeichnung:
292 Kolbenstange des Hydraulikzylinders
293 Verbindungsbohrung durch Hohlschraube
294 Ölkanal zur vorderen Ölkammer 295 vom Proportionalventil angesteuerter Ölkanal in der Ölleiterplatte zur vorderen Ölkammer des Hydraulikzylinders
296 Ölverbindungskanal
297 Ölkanal im Proportional venti I für die vordere Ölkammer des Hydraulikzylinders 298 Drehkolbenverteilerkanal
299 heckseitiger Anschluss für Ölrücklauf
300 Drucköleingangskanal
301 Drucköleingangsanschluss
302 Drehkolbenverteilerkanal
303 Durchgangsölkanal im Drehkolben
304 Proportionalventilkolbenaussparung für Ölrücklauf der hinteren Ölkammer des Hydraulikzylinders
305 Ölkanal im Proportionalventil für die hintere Ölkammer des Hydraulikzylinders
306 Verbindungsölbohrung
307 vom Proportional ventil angesteuerter Ölkanal in der Ölleiterplatte zur hinteren Ölkammer des Hydraulikzylinders
308 vom Proportional ventil angesteuerter Ölkanal in der Ölleiterplatte zur hinteren Ölkammer des Hydraulikzylinders
309 Befestigungsbohrung für Hohlschraube
Figur 12
Querschnittsdarstellung des kreiszylinderförmigen hydraulischen Proportionalventils Bezeichnung
310 Proportional venti I körper
31 1 Verbindungsölkanal für Drucköleingang
312 Abdichtgewinde
313 Proportionalventildeckel 314 Dichtringnut
315 Wellendichtring
316 Drehkolbenwelle
317 V-N ut zur Arretierung des Schalthebels
318 Drehkolben 319 Quernut für Ölrücklauf
320 Verteilerölbohrung zu den Ölkammern des Hydraulikzylinders
321 Verteilerölbohrung zu den Ölkammern des Hydraulikzylinders
322 Ölrücklaufkammer
323 innseitige Kolbenführung
324 Kolbenwellenspitze zur Abstandshaltung
325 Ölrücklaufbohrung zum Tank
326 Quernut für Ölrücklauf
327 Drucköleingangskanal
Figur 13
Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Steuersystems zur Fernsteuerung beispielsweise eines Getriebes über zwei Kommandoschaltwerke Bezeichnung
328 Schaltsei Izugseele zur Handschaltvorrichtung führend
329 Schaltseilzughülle
330 Sperrzahnmutter
331 Kombihalterung
332 Langgewinde
333 Kolbenstangenverlängerung
334 Sicherungsmutter
335 Schaltsei Izughalterungsnut
336 Spannbügel für Schaltseilbefestigung
337 Kolbenstange
338 Hydraulikzylinder
339 Ölführungsplatte
340 Sei I befestigu ngsadapter
341 bewegliche Verbindung des Umlenkhebels mit der
Seilzugaufnahme
342 Proportionalventil
343 Gewinde an der Seilzugseele
344 Mutter für Hydraulikzylinderbefestigung
345 Befestigungsgewinde am Hydraulikzylinderheck
346 Sicherungsmutter
347 Hydraulikzylinderhalterung
348 Schaltsei Izugseele zum Nehmergerät führend
349 Befestigungsschraube
350 Schaltseilniederhalter 351 Befestigungsschraube
352 Schaltseilzughülle
353 Schaltseilzugseele
354 Schaltseilzughalterungsnut
355 Haltewinkel für das zum Nehmergerät führende Schaltzugkabel 356 Hammermutter
357 Hammermutter
358 Läufer mit T-N utführung
359 Befestigungsschrauben
360 Sicherheitsmutter 361 Gewinde an der Seilzugseele des zum Nehmergerät führenden
Schaltzugkabels
362 Sicherheitsmutter
363 Randmutter als einstellbare Distanz ausgebildet
364 Sicherungsschraube zur Sicherung des Seilbefestigungsadapters 365 Sicherheitsmutter zur Befestigung des ersten Geberseilzugs
366 Gewinde an der Seilzugseele des ersten Geberseilzugs
367 Schaltseilschlitten zur Aufnahme von zwei Geberschaltseilen
368 Rundmutter als einstellbare Distanz ausgebildet
369 Läufer mit T-N utführung 370 Befestigungsschrauben
371 Führung der Seilzugseele
372 Befestigungsbohrung des oberen Schaltzuges
373 doppelte T-Nutschiene zur Aufnahme des gesamten Mechanismus
374 T-N ut
375 Nut im Schaltseilzug zur Arretierung in einer Vorrichtung
376 Sicherungsschraube
377 Schaltseilzughülle
378 Schaltseilzugseele 379 Befestigungsbohrung für Kopfteil
380 Ausfräsung zur Schaltseilzugverankerung in die Seilnut
381 Ausfräsung als Freiraum für den Bewegungsablauf des oberen Schaltseilzuges
382 Ausfräsung zur Schaltseilzugverankerung in die Seilnut 383 Sicherheitsmutter
384 Vorsprung zur Seilarretierung
385 Befestigungsbohrung
386 Spannschraube
387 Gewindebohrungen zur Befestigung der Sicherungslasche 388 Freifräsung zur Arretierung des Nehmerschaltseilzuges
389 Bohrung für die Befestigungsschraube
Figur 14
Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Steuersystems mit einer elektronischen Steuereinheit Bezeichnung
390 Verbindungslasche zwischen Hydraulikzylinderkolbenstange und der Schiebepotentiometerkolbenstange
391 Gewinde an der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 392 Sicherungsmutter
393 Sicherungsmutter
394 Hydraulikzylinder
395 Schiebepotentiometerkolbenstange mit Gewindeanschluss
396 Nehmerschiebepotentiometer
397 vordere Ölkammer des Hydraulikzylinders
398 Druckölleitung zur vorderen Ölkammer des Hydraulikzylinders
399 hintere Ölkammer des Hydraulikzylinders
400 Halterung für das Schiebepotentiometer 401 Befestigungsmutter für die Halterung des Schiebepotentiometers
402 langes Anschlussgewinde zur Zylinderbefestigung
403 Druckölleitung zur hinteren Ölkammer des Hydraulikzylinders
404 elektrische Steuerleitung des Nehmerschiebepotentiometers
405 elektrische Steuerleitung von der Steuereinheit zur Powereinheit 406 Powereinheit (Hydraulikpumpe, Druckspeicher, Öltank mit
Niveauschalter, Druckschalter, etc.)
407 elektrisches Powerkabel zur Stromversorgung
408 Bohrung zur beweglichen Befestigung des Schiebepotentiometers
409 Befestigungsadapter 410 elektrische Steuerleitung des Geberschiebepotentiometers
411 Geberschiebepotentiometer
412 Steuereinheit
413 elektrische Powerleitung zur Stromversorgung der Elektronikeinheit 414 Schiebepotentiometerkolbenstange mit Gewindeanschluss
415 Drehpunkt z.B. eines Winkelhebelwerkes
416 beweglicher Anschlussnippel
417 Schalthebelarm
418 Handschalthebel
Das in Fig. 1 a-c dargestellte hydraulische Proportional venti I weist neben einer
Kolbenstange 1 , 25, 36 beispielsweise ein zylinderförmiges Ventilgehäuse 3 auf, in dem ein Raum 2 zur Führung der Kolbenstange 1 vorgesehen ist. An der Kolbenstange
1 sind zumindest zwei Kolben 15, 19, 30, 34, 40, 44 vorgesehen, die entlang einer zumindest parallel zur Längsachse des zylinderförmigen Ventilgehäuses 3 verlaufenden Achse LA über die Kolbenstange 1 verschiebbar sind. Ferner weist das Ventilgehäuse 3 einen vorderen Ventilraum 4.1, einen mittleren Ventilraum 18 und einen hinteren Ventilraum 4.2 auf, die durch den ersten bzw. zweiten Kolben 15, 19, 30, 34, 40, 44 voneinander getrennt sind.
Das in den Fig. 1 a-c beispielhaft dargestellte hydraulische Proportionalventil weist zumindest drei unterschiedliche Schaltstellungen auf, die über zumindest einen Stelleingang 12, 24 ausgewählt werden können. Der Stelleingang 12 ist in einer bevorzugten Ausführungsform als ein der Stirnseite des Ventilgehäuses 3 des hydraulischen Proportionalventils vorgesehenes Gewindeanschlusselement 12, 29 realisiert, an das beispielsweise eine Seilzugsvorrichtung angeschlossen ist. Alternativ kann jedoch auch der Stelleingang durch ein in der aus dem Ventilgehäuse 3 nach außen wegstehenden Stirnseite der Kolbenstange 1 integriertes
Gewindeanschlusselement 24, 35, 45 realisiert sein, an die wiederum eine Seilzugvorrichtung angeschlossen ist (siehe Figur 5). Hierbei wird über die Seilzugvorrichtung ein vorgegebener Stellwert in eine Bewegung des Ventilgehäuses 3 bzw. der Kolbenstange 1 umgesetzt.
Das Ventilgehäuse 3 weist ferner eine erste bis fünfte Anschlussbohrung 21 , 17, 7, 5, 9 auf, die jeweils ein nach außen gerichtetes oder integriertes Gewindeanschlusselement 20, 16, 10, 8, 6 zum Anschluss von beispielsweise Hydraulikschläuchen besitzt. So ist beispielsweise in einem ersten Ausführungsbeispiel die erste Anschlussbohrung 21 über eine erste Hydraulikleitung 50 mit einem ersten Arbeitsraum 49 eines Arbeitszylinders 48 und die zweite Anschlussbohrung 17 über eine zweite Hydraulikleitung 53 mit einem zweiten Arbeitsraum 52 des Arbeitszylinders 48 verbunden. Hierbei sind der erste und zweite Arbeitsraum 49, 50 über einen Kolben 51 getrennt, der einstückig mit einer durch den
ersten und zweiten Arbeitsraum 49,50 geführten hinteren und vorderen Kolbenstange 47, 54 verbunden ist. Die hintere und vordere Kolbenstangen 47, 54 steht hierbei von den beiden Stirnseiten des Arbeitszylinders 48 nach außen weg und zwar entlang der Längsachse des Arbeitszylinders 48.
Darüber hinaus ist die dritte Anschlussbohrung 7 über eine dritte Hydraulikleitung 159 mit einer Hydraulikpumpeinheit 161 oder einem Druckspeicher 164 verbunden, wobei über ein T-Verteilereinheit 160 sowohl die Hydraulikpumpeinheit 161 als auch der Druckspeicher 164 an die dritte Hydraulikleitung 159 geführt sind. Zwischen dem Druckspeicher 164 und dem T-Verteilereinheit 160 kann in einer bevorzugten
Ausführung ein Druckschalter 163 vorgesehen sein. Die Hydraulikpumpeinheit 161 wird beispielhaft über einen Elektromotor 162 angetrieben. Die Hydraulikpumpeinheit 161 kann hierbei in einer bevorzugten Ausführungsform als Mikrohydraulikpumpe ausgestaltet sein.
Die vierte und fünfte Anschlussbohrung 5, 9 sind über eine vierte und fünfte Hydraulikleitung mit einem Vorratsbehälter zur Aufnahme des in den hydraulischen Einheiten des Steuersystems vorgesehen Druckmediums, insbesondere von Öl, verbunden (nicht in den Figuren dargestellt).
Das Ventilgehäuse 3 besitzt ferner zumindest zwei stirnseitige, parallel zur Mittelachse LA angeordnete Bohrungen 1 1 , 14 zur Befestigung eines Heckabschlussdeckels 13 am Ventilgehäuse 3. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Ventilgehäuses 3 ist ein dem vorderen Ventilraum 4.1 benachbarter Raum 23 zur Aufnahme einer Kolbenstangendichtung (nicht in der Figur 1 dargestellt) vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Proportionalventils weist die Kolbenstange 1 , 25, 36 als Verbindungselement an Ihrer Stirnseite und/oder an im Heckabschlussdeckel 13 einen Gewindeanschluss 12, 24, 29, 35, 45 zur Anbindung
beispielsweise an eine Seilzugverbindung 63 bis 69 oder an die vordere Kolbenstange 54 des Arbeitszylinders 48 auf.
In Fig. 1 a ist eine erste Schaltstellung des hydraulischen Proportionalventils dargestellt, bei der die Kolbenstange 1 derart weit in das Ventilgehäuse 3 eingeschoben ist, dass eine Verbindung über den mittleren Ventilraum 18 zwischen der dritten und der zweiten Anschlussbohrung 7, 17 besteht, über die das über die dritte Hydraulikleitung 159 zugeführte Druckmedium über die zweite Hydraulikleitung 53 in den zweiten Arbeitsraum 52 des Arbeitszylinders 48 gedrückt wird. Der hierdurch hervorgerufene Rückfluss des hydraulischen Druckmediums aus dem ersten Arbeitsraum 49 des
Arbeitszylinders 48 erfolgt über die an die erste Anschlussbohrung 21 geführte und mit dem ersten Arbeitsraum 52 verbundene erste Hydraulikleitung 50 über den in erster Schaltstellung vorhandenen vorderen Ventilraum 4.1 , der eine Verbindung zwischen der vierten und der ersten Ausgangsbohrung 5, 21 herstellt.
In einer zweiten in Fig. 1 b dargestellten Schaltstellung ist die Kolbenstange 25 ein Stück weiter, d.h. in Richtung des vorderen Ventilraums 4.1 aus dem Ventilgehäuse 3 ausgezogen, und zwar derart, dass die erste und zweite Anschlussbohrung 31, 33 vollständig durch die Randflächen des ersten und zweiten Kolbens 30, 34 verschlossen sind. Die dritte, vierte und fünfte Anschlussbohrung 27, 26, 28 stehen jeweils mit dem mittleren, vorderen und hinteren Ventilraum 18, 4.1, 4.2 in Verbindung, die jedoch über den ersten und zweiten Kolben 30, 34 voneinander getrennt sind. Somit ist weder ein Zufluss noch ein Abfluss des Druckmediums über das hydraulische Proportional venti I möglich. Die vorliegenden Druckmediums- Füllstände in den unterschiedlichen hydraulischen Funktionselementen des Steuersystems bleiben somit konstant.
In einer dritten Schaltstellung gemäß der Figur 1c ist die Kolbenstange 36 des hydraulischen Proportionalventils aus dem Proportionalventilgehäuse 3 derart weit
ausgezogen, dass der vordere Ventilraum 4.1 nahezu vollständig entfällt. Über den mittleren Ventilraum 42 ist eine Verbindung zwischen der ersten Anschlussbohrung 43 und der dritten Anschlussbohrung 38 innerhalb des hydraulischen Proportionalventils hergestellt, die einen Strom des Druckmediums beispielsweise in den ersten Arbeitsraum 49 des Arbeitszylinders 48 ermöglicht. Zusätzlich wird über den hinteren Ventilraum 4.2 eine Verbindung zwischen der zweiten Anschlussbohrung 41 und der fünften Anschlussbohrung 39 hergestellt, über die das beispielsweise aus dem zweiten Arbeitsraum 52 gedrückte Druckmedium abgeleitet wird.
In Fig. 2 ist beispielhaft eine heckseitige Anbindung eines hydraulischen Proportional ventils 59 an die vordere Kolbenstange 54 eines Arbeitszylinders 48 dargestellt, bei der das hydraulischen Proportionalventil 59 über ein in Stirnseite Ihrer Kolbenstange 55 vorgesehene Gewindeverbindung mit der Stirnseite der vorderen Kolbenstange 54 des Arbeitszylinders 48 verbunden ist. Über eine im
Heckabschlussdeckel 13 vorgesehene Gewindebohrung 62 ist das Ventilgehäuse 3 bzw. der Heckabschlussdeckel 13 des Proportionalventils 59 über eine Seilzugverbindung 63 bis 69 mit einer handelsüblichen Kommandobox 73 verbunden. Hierzu ist das zylinderseitige Ende der Seilzugseele 63 der Seilzugverbindung 63 bis 69 über die Gewindebohrung 62 mit dem Heckabschlussdeckel 13 des
Proportionalventils 59 verschraubt. Das zylinderseitige Ende der Seilzugseele 63 der Seilzugverbindung ist mit einem zylinderseitigen Seilzugmantel 64 umgeben, der über eine Seilzugmantelarretierung 65 zylinderseitig fixiert wird. An dem kommandoboxseitigen Ende der Seilzugseele 68 der Seilzugverbindung ist ebenfalls eine Seilzugmantelarretierung 66 vorgesehen, die beispielsweise an der
Kommandobox befestigt ist und die eine Arretierung des kommandoboxseitigen Seilzugmantels 67 bewirkt. Die kommandoboxseitige Seilzugseele 68 ist über eine Sicherungsmutter 69 und einen Nippel 71 mit dem Endstück einer Schaltwippe 72 der Kommandobox verbunden. An dem gegenüberliegenden Endstück der Schaltwippe 72
ist über einen Drehpunkt 70 ein Schalthebel 74 vorgesehen, der durch Vor- und Zurückbewegung ein Betätigen der Schaltwippe 72 sowie ein Einschieben oder Ausziehen der daran angeschlossenen Seilzugseele 68 aus dem arretierten Seilzugmantel 67 bewirkt. Durch eine Bewegung des Handhebels 74 der Kommandobox 73 wird somit die Schaltwippe 72 über den Drehpunkt 70 nach oben bzw. nach unten bewegt und schiebt somit die Seilzugseele 68, 63 mit dem über den Heckabschlussdeckel 13 angebundenen Ventilgehäuse 3 des hydraulischen Proportionalventils 59 auf bzw. ab bzw. die Kolbenstange 55 im hydraulischen Proportionalventil 59 hin und her.
Die hintere Kolbenstange 46 des Arbeitszylinders 48 weist ein zur Anbindung eines zu steuernden Funktionselementes vorgesehenes Gewindeanschlusselement 46 auf, das beispielsweise in das stirnseitige Ende der Kolbenstange 47 des Arbeitszylinders 48 integriert ist. Ferner weist der Arbeitszylinder 48 einen ersten Zylinder- bzw. Arbeitsraum 49 sowie einen zweiten Zylinder- bzw. Arbeitsraum 52 auf, die durch einen Kolben 51 voneinander getrennt sind, welcher mit der hinteren und vorderen Kolbenstange 47, 54 des Arbeitszylinders 47 verbunden ist.
Dem ersten Arbeitsraum 49 wird - am Anschlusspunkt A des Arbeitszylinders 48 - über eine erste Hydraulikleitung 50 das Druckmedium zu- oder abgeführt, wobei die erste Hydraulikleitung 50 an die erste Anschlussbohrung 60 (A) des Ventilgehäuses 3 angeschlossen ist. Zusätzlich wird der zweite Arbeitsraum 52 des Arbeitszylinders 48 - am Anschlusspunkt B des Arbeitszylinders 48 - über eine zweite Hydraulikleitung 53 mit Druckmedium versorgt bzw. dieses davon abgeleitet. Die zweite Hydraulikleitung 53 ist hierzu mit der zweiten Anschlussbohrung 61 (B) des
Ventilgehäuses 3 verbunden. Ferner ist das hydraulischen Proportionalventil 59 über eine erste und zweite Hydraulikleitung, die an die vierten und fünfte Anschlussbohrung 56, 58 angeschlossen ist, mit einem Vorratsbehälter (nicht in der Figur dargestellt) zur Aufnahme des Druckmediums verbunden. Die dritte
Anschlussbohrung des hydraulischen Proportionalventils 59 ist - wie zuvor beschrieben - über eine dritte Hydraulikleitung 57 an eine Hydraulikpumpeinheit 161 und/oder eine Druckspeichereinheit 164 angeschlossen.
Ausgehend von einem in zweiter Schaltposition befindlichen hydraulischen
Proportionalventil 59 wird durch ein Umlegen des Handhebels 74 beispielsweise nach rechts die Schaltwippe 72 nach unten gedrückt, welche dadurch die angebundene Seilzugseele 68 in den Seilzugmantel 67 hineinschiebt. Da die Seilzugseele 63 mit dem Ventilgehäuse 3 des hydraulischen Proportionalventils 59 und somit indirekt mit der Kolbenstange 55 zusammenwirkt und diese wiederum mit der vorderen Kolbenstange 54 des Arbeitszylinders 48 fest verbunden ist, wird durch die Verschiebung des Ventilgehäuses 3 und somit des Kolbenstange 55 über den mittleren Ventilraum 18 eine Verbindung zwischen der ersten Anschlussbohrung 60 (A) und der dritten Anschlussbohrung 57 hergestellt. Das Druckmedium gelangt somit über den mittleren Ventilraum 18, die zweite Hydraulikleitung 53 in den zweiten Arbeitsraum 52 des Arbeitszylinders 48. Durch die Beaufschlagung des Kolbens 51 mit dem in den zweiten Arbeitsraum 52 zusätzlich eingeleiteten Druckmedium wird der Kolben 51 des Arbeitszylinders 48 nach hinten geschoben und zieht die hintere bzw. vordere Kolbenstange 47,54 samt der angebundenen Kolbenstange 55 des Proportionalventils 59 mit.
Wird der Handschalthebel 74 nicht mehr weiter bewegt, so werden durch das Druckmedium der erste und zweite Kolben 15, 19 des hydraulischen Proportionalventils 59 ausgehend von der ersten Schaltstellung gemäß Fig. 1 a soweit nachgezogen, bis diese die erste und zweite Anschlussbohrung 31 und 33 gemäß Figur 1 b überdecken. Es ist somit die in Fig. 1 b dargestellte zweite Schaltstellung erreicht. Der Fluss des Druckmediums ist unterbrochen.
Bei einer Betätigung des Schalthebels 74 nach links, wird die Schaltwippe 72 nach oben gedrückt und zieht dadurch die angebundene kommandoseitige Seilzugseele 68 aus dem Seilzugmantel 67 aus. Aufgrund der über die Seilzugverbindung hervorgerufene Verschiebung des Ventilgehäuses 3 des hydraulischen Proportionalventils 59 und der dadurch hervorgerufenen Verschiebung der
Kolbenstange 55 sowie der an dieser angeschlossenen vorderen Kolbenstange 54 des Arbeitszylinders 48 kann das Druckmedium durch die dritte Anschlussbohrung 38 analog zur dritten Schaltposition gemäß Fig. 1c über den mittleren Ventilraum 18 durch die erste Anschlussbohrung 43 in die erste Hydraulikleitung 50 strömen. Über die erste Hydraulikleitung 50 bzw. gelangt das Druckmedium in den angeschlossenen ersten Arbeitsraum 49 des Arbeitszylinders 48 und schiebt hierdurch den Kolben 51 nach unten. Dieser drückt den über die vordere Kolbenstangenanbindung 54 verbundene Kolbenstange 55 des hydraulischen Proportionalventils 59 ebenfalls nach unten.
Verbleibt der Handschalthebel 74 in dieser Position, so wird das Druckmedium solange zugeführt bis die zweite Schaltstellung des hydraulischen Proportionalventil 59 erreicht ist, d.h. die erste und zweite Anschlussbohrung 31 und 33 gemäß Figur 1 b durch den ersten und zweiten Kolben 15,19 überdeckt werden und dadurch der Fluss des Druckmediums unterbrochen wird. Somit folgt einer Bewegung des
Handschalthebels 74 der Kommandobox 73 - unabhängig von der Schaltrichtung - auch die hintere Kolbenstange 47 des Arbeitszylinders 48 der eingestellten Schaltrichtung.
Vorteilhaft ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 bei einem Ausfall zumindest eines der hydraulischen Funktionselemente und somit der hydraulischen Unterstützung des Steuervorgangs über das hydraulische Proportional venti I 59 eine Notschaltfunktion integriert. So wird bei einem Ausfall der hydraulischen Unterstützung der Steuer- bzw. Schaltbewegung ein weiteres Schalten des
Arbeitszylinders bzw. des daran angeschlossenen Funktionselementes dadurch ermöglicht, dass die vordere Kolbenstange 54 des Arbeitszylinders 48 direkt mit der Seilzugseele 63 über das hydraulische Proportionalventil 59 bzw. dessen Kolbenstange 55 verbunden ist. Somit wird durch ein mechanisches Ein- und Ausschieben der Seilzugseele 63, 68 bzw. der Kolbenstange 55 des hydraulischen Proportionalventils 59 auch die vordere Kolbenstange 54 des Arbeitszylinders 48 mechanisch verschoben, welche wiederum zu einer Verschiebung der hinteren Kolbenstange 49 sowie einer Betätigung des an diesen angeschlossenen Funktionselementes führt.
In Fig. 3 ist in einer alternativen Ausführungsform des Steuersystems das hydraulische Proportionalventils 81 seitlich an einen Arbeitszylinder 87 angebunden. Zur seitlichen Anbindung des Arbeitszylinders 87 an das hydraulische Proportional venti I 81 ist die Kolbenstange 79 des Proportionalventils 81 mittels einer Schraubverbindung 77 mit einer Mitnehmerlasche 76 verschraubt, die unterhalb einer Kugelgelenkanbindung 75 mit der hinteren Kolbenstange 78 des Arbeitszylinders 87 verbunden ist.
Das zylinderseitige Ende der Seilzugseele 92 ist wiederum am Gehäuse des Proportionalventils 81 mittels einer Verschraubung 93 fest angebunden. Um eine Betätigung des hydraulischen Proportionalventils 81 über die Seilzugverbindung zu gewährleisten, wird der zylinderseitige Seilzugmantel 94 durch eine Seilzugarretierung 81 beispielsweise an einer Stabilisierungsplatte 90 gehalten, die an der vom Funktionselement abgewandten vorderen Ende des Arbeitszylinders 87 mittels einer Schraubverbindung 88 befestigt ist. Hierdurch wird eine starre Verbindung zwischen dem zylinderseitigen Seilzugmantel 94 und dem Arbeitszylinder 87 hergestellt. Am kommandoboxseitigen Ende der Seilzugseele 97 wird der Seilzugmantel 96 beispielsweise am Gehäuse der Kommandobox über eine kommandoboxseitige Seilzugarretierung 95 fixiert.
Analog zu dem in Figur 2 dargestellten Steuersystem sind die erste und zweite Anschlussbohrung 82, 83 über eine erste und zweite Hydraulikleitung an die Anschlüsse 86, 89 des ersten und zweiten Arbeitsraums des Arbeitszylinders 87 geführt. Die Funktionsweise des in Figur 3 dargestellten Steuersystems entspricht der anhand der Fig. 2 erläuterten Funktionsweise lediglich mit dem Unterschied, dass das in Figur 3 dargestellte Steuersystem keine Notschaltfunktion aufweist, d.h. bei einem Ausfall der hydraulischen Funktionselemente ist ein Steuern der Funktionselemente über das dargestellte Steuersystem nicht mehr möglich.
In Fig. 4 ist beispielhaft eine weitere Ausführungsform einer zylinderseitigen
Anbindung des hydraulischen Proportionalventils 1 17 an einen Arbeitszylinder 106 dargestellt, bei der die Kolbenstange 1 10 des hydraulischen Proportionalventils 117 mittels einer Kupplung 109 eine Anbindung an die hintere Kolbenstange 108 des Arbeitszylinders 106 erfährt. Unterschiedlich zu dem in Figur 2 dargestellten Steuersystem sind somit die Anbindungsstellen des Arbeitszylinders 48 an das zu steuernde Funktionselement sowie an das Ende der Kolbenstange 1 10 des hydraulischen Proportionalventils 117 bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 vertauscht. Die Funktionsweise, insbesondere die Notschaltfunktion des in Figur 2 dargestellten Steuersystems bleibt bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform erhalten.
In Fig. 5 ist in einer alternativen Ausgestaltung des Steuersystems eine Anordnung des hydraulischen Proportionalventils 141 an der Kommandobox 156, d.h. kommandoboxseitig dargestellt. Hierbei ist das zylinderseitige Ende der Seilzugseele 136 beispielsweise über eine Gewindeverbindung 135 der vorderen Kolbenstange 133 des Arbeitszylinders 131 verschraubt. Das kommandoboxseitige Ende der Seilzugseele 143 ist im Bereich der Kommandoeinheit 151 bis 157 angeordnet, insbesondere das beispielsweise eine Gewindeverbindung aufweisende nach außen stehende Ende der Kolbenstange 150 des hydraulischen Proportionalventil 141 mit der
Schaltwippe 155 der Kommandobox verbunden. Hierzu ist beispielsweise eine Verlängerungsstange 151 vorgesehen, die mit Ihrem Ende mit der Kolbenstange 150 des hydraulischen Proportionalventils 141 verschraubt ist und an dem gegenüberliegenden Ende über einen Nippel 153 und zugehöriger Sicherungsmutter 152 mit der Schaltwippe 155 beweglich verbunden ist. Im Übrigen stimmt die
Funktionsweise des in Figur 5 dargestellten Steuersystems mit den anhand der Figuren 2 und 4 beschriebenen Funktionsweisen überein.
In Fig. 6 ist zusätzlich zu dem bereits in Figur 2 dargestellten Steuersystem die für die Erzeugung des Druckmediums bzw. des Druckes erforderlichen
Druckerzeugungseinheit dargestellt. Die Druckerzeugungseinheit weist beispielsweise einen Elektromotor 162, eine Hydraulikpumpe mit Öltank 161 , eine T-Verteilereinheit 160 sowie eine Druckschaltereinheit 163 und eine Druckspeichereinheit 164 auf. Über die Druckerzeugungseinheit 164 ist ein hydraulischer Dauerdruck erzeugbar bzw. wird ein unter Druck stehendes Druckmedium bereitgestellt, welches je nach Einstellung des Vordruckes im Druckspeicher 164 durch die dritte Hydraulikleitung 159 an die dritte Anschlussbohrung 158 des hydraulischen Proportionalventils 59 geführt wird. Ist der hydraulische Maximaldruck im Druckspeicher 164 erreicht, wird beispielsweise über den Druckschalter 163 der Elektromotor 162 der Hydraulikpumpe 161 abgeschaltet. Beim Abfallen des im Druckspeicher 164 vorliegenden hydraulischen Druckes auf einen voreingestellten Minimaldruck, wird über den Druckschalter 163 der Druckabfall erkannt und der Elektromotor 162 der Hydraulikpumpe 161 so lange erneut betrieben, bis der voreingestellte Maximaldruck im Druckspeicher 164 wiederum vorliegt. Die Häufigkeit der Aktivierung der Hydraulikpumpe 161 ist insbesondere abhängig vom Kolbenhub und
Kolbendurchmesser des Arbeitszylinders sowie vom Volumen des Druckspeichers als auch von der Anzahl der Schaltabläufe. Die Erzeugung des hydraulischen Druckmediums zum Betreiben des Arbeitszylinders erfolgt in einer alternativen Ausgestaltung über eine Hydraulikpumpe mit angeschlossenem Druckmediumstank,
die über einen elektrischen Impulsgeber, beispielsweise einem in der Kommandobox vorgesehenen Schalter und zugehörigen Schaltrelais aktivierbar ist.
Insbesondere sind die beschriebenen Ausgestaltungen des Steuersystems zum Einsatz in Wasserfahrzeugen bestimmt, die bereits über Hydraulikpumpen zur hydraulischen Unterstützung des Wasserfahrzeug-Lenksystems verfügen. Diese können beispielsweise in einer bevorzugten Ausführungsform durch Vorsehen einer T- Verteilereinheit innerhalb des Hydrauliksystems des motoreigenen Wasserfahrzeug- Lenksystems zum Betreiben des hydraulischen Proportionalventils eingesetzt werden.
In der Figur 7 ist beispielhaft ein dem in Figur 3 dargestellten Steuersystem ähnliches Steuersystem dargestellt, welches zusätzlich eine Notschaltfunktion ermöglicht. Hierzu ist über eine Verbindungslasche 166 das Ende der Kolbenstange 169 des hydraulischen Proportionalventils 171 seitlich an den Arbeitszylinder 179 bzw. zwischen dem Ende dessen hinterer Kolbenstange 170 und einer Kugellenkanbindung 167 angebunden. Zur Realisierung der Notschaltfunktionalität erfolgt die weitere Anbindung des hydraulischen Proportionalventils 171 an das vordere Ende des Arbeitszylinders 179 unterschiedlich zu der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform über eine Kupplung 181 zur Zusammenführung von Kolbenstange 180 des Arbeitszylinders 179 und heckseitiger Seilzugseele 182.
Beispielsweise wird durch eine Bewegung des Schalthebels 194 der Kommandobox nach rechts die Schaltwippe 193 nach unten bewegt, wodurch die kommandoseitige Seilzugseele 191 in den Seilzugmantel 189 einfährt. Über die Kupplung 181, die über eine Mitnehmerlasche 185 mit einem Ende einer Schubstange 187 verbunden ist, ist die zylinderseitige Seilzugseele 182 mit der vorderen Kolbenstange 180 des Arbeitszylinders 179 lose verbunden. Das andere Ende der Schubstange 187 ist am Heckabschlussdeckel des Gehäuses der hydraulischen Proportionalventils 171 befestigt. Bedingt durch das Ausfahren der zylinderseitigen Seilzugseele 182 wird
folglich die Schubstange 187 zusammen mit dem angebundenen Gehäuse des hydraulischen Proportionalventils 171 nach oben geschoben und gibt somit, bedingt durch die Anbindung der Kolbenstange 169 des hydraulischen Proportionalventils 171 an die Mitnehmerlasche 166, die an die hintere Kolbenstange 170 des Arbeitszylinders 179 angeschlossen ist, das Druckmedium über den mittleren
Ventilraum 18 zum Durchfluss frei. Dieses gelangt über die zweite Hydraulikleitung 174 in den zweiten Arbeitsraum 188 des Arbeitszylinders 179, wodurch die hintere Kolbenstange 170 des Arbeitszylinders 179 nach außen gepresst wird. Aufgrund der starren Verbindung zwischen der hinterer Kolbenstange 170 und der Kolbenstange 169 des hydraulischen Proportionalventils 171 wird die Kolbenstange 169 aus dem hydraulischen Proportionalventils 171 ausgezogen und somit die zweite Schaltstellung hergestellt, die einen weiteren Ausströmen des Druckmediums über den mittleren Ventilraum 18 verhindert.
Durch die Bewegung des Schalthebels 194 nach links wird die Schaltwippe 193 nach oben bewegt und fährt mittels der Verbindung des Nippels 192 die kommandoseitige Seilzugseele 191 aus dem kommandoseitigen Seilzugmantel 189 aus. Über die lose Kopplungsverbindung 181 zwischen der zylindersseitgen Seilzugseele 182 und der vorderen Kolbenstange 180 des Arbeitszylinders 179 wird über die Schubstange 187, die an der Mitnehmerlasche 185 einerseits und an dem Proportionalventilgehäuse 171 andererseits fest angeschlossen ist, der vom Schalthebel erzeugte Stell wert an das Gehäuse des hydraulischen Proportionalventils 171 übertragen.
Bedingt durch das Einfahren der zylinderseitigen Seilzugseele 182 wird folglich die Schubstange 187 samt des angebundenen Gehäuses des hydraulischen
Proportionalventils 171 nach unten verschoben und gibt aufgrund der Anbindung der Kolbenstange 169 des hydraulischen Proportionalventils 171 über die Mitnehmerlasche 166 an die hintere Kolbenstange 170 des Arbeitszylinders 179 das Druckmedium über den mittleren Ventilraum 18 zum Durchfluss frei. Das
Druckmedium wird über die erste Hydraulikleitung 173 in den ersten Arbeitsraum 178 des Arbeitszylinders 179 eingeleitet, wodurch die hintere Kolbenstange 170 des Arbeitszylinders 179 nach unten gepresst wird. Gleichzeitig wird hierdurch auch die Kolbenstange 169 in das hydraulische Proportional venti I 171 eingeschoben und hierdurch die erste und zweite Anschlussbohrung 173,174 durch den ersten und zweiten Kolben verschlossen.
Fällt die hydraulische Druckerzeugungseinheit aus, so wird weiterhin eine Notschaltfunktion dadurch möglich, dass der Schaltvorgang mittels Anbindung der zylinderseitigen Seilzugseele 182 an die vordere Kolbenstange 180 des
Arbeitszylinder 179 mechanisch auf diese einwirkt und die vordere Kolbenstange 180 je noch Stellwert entweder in den Arbeitszylinder 179 einschiebt oder aus dem Arbeitszylinder 179 zieht. Hierdurch wird die Funktionalität des Proportionalventils 171 auch beim Ausfall der hydraulischen Unterstützung gewährleistet. Um jedoch die hydraulische Unterstützung eines Schaltvorganges über das hydraulische
Proportionalventil 171 sicher zu stellen ist es erforderlich, dass das hydraulische Proportional venti I 171 vor einer mechanischen Betätigung der vorderen Kolbenstange 180 des Arbeitszylinders 179 anspricht. Dieser Vorgang wird durch eine Druckfederbeaufschlagung, die sich in der Kupplung 181 befindet, erreicht.
Beispielhaft ist in Fig. 8 eine Ausgestaltung einer derartigen Kupplung 181 dargestellt. Die in Fig. 8 dargestellte Kupplung 181 weist ein Kupplungsgehäuse 196 auf, das über eine Gewindeverbindung 201 mit einer Schraubkappe 199 verbindbar ist. Die Schraubkappe 199 weist ein Aufnahmegewinde für das zylinderseitige Ende einer Seilzugsseele auf. Im Kupplungsgehäuse 196 ist in einem Kupplungsraum 198 ein Führungskolben 197 geführt, der über eine Anbindungskolbenstange 195 zur Anbindung dessen an die vordere Kolbenstange 180 des Arbeitszylinders 179 verfügt. Am stirnseitigen nach außen geführten Ende der Anbindungskolbenstange 195 ist ein
Gewindeelement 206 zur Anbindung der vorderen Kolbenstange 189 des Arbeitszylinders 179 integriert.
Ferner ist senkrecht von der Außenfläche des beispielsweise zylinderförmigen Kupplungsgehäuses 196 abstehend eine Mitnehmerlasche 203 über eine Schweißbzw. Lötnaht 204 angeschweißt bzw. angelötet, die eine Bohrung 202 zur Anbindung einer Schubstange 187 aufweist. Aufgrund des Bewegungsfreiraums 205 innerhalb der Kupplung 181 wird zunächst der über die Seilzugverbindung an die Schraubkappe 199 übertragenen Stellwert über die Mitnehmerlasche 203 an das hydraulische Proportional ventil 171 weitergegeben bevor er über die Anbindungskolbenstange 195 direkt auf die vordere Kolbenstange 180 des Arbeitskolbens 179 einwirkt. Durch die dargestellte Kupplung 181 wird somit zunächst das hydraulische Proportional venti Is 171 geschaltet, bevor die Bewegung der vorderen Kolbenstange 180 des Arbeitszylinders 179 über die mechanische Verbindung hergestellt wird.
In Figuren 9 und 10 sind beispielhaft alternative Ausführungsform des in Figur 3 dargestellten Steuersystems mit einem hydraulischen Proportionalventil in runder Bauform dargestellt, welches seitlich an einen Arbeits- bzw. Hydraulikzylinder 212, 243 angebunden ist. Das hydraulische Proportionalventil gemäß den Figuren 1 bis 8 wird hierbei durch ein wirkungsgleiches kreiszylinderförmiges hydraulisches
Proportionalventil 221, 250 ersetzt, dessen Ventilraum kreiszylinderförmig aufgebaut ist und ebenfalls abhängig von der Ventilstellung jeweils einen Aus- und Einlaß für ein Druckmedium miteinander verbindet.
Das kreiszylinderförmige hydraulische Proportionalventil 221 , 250 ist über eine Ölleiterplatte 230, 245 mit einem eine vordere und hintere Arbeitskammer aufweisenden Hydraulikzylinder 212, 243 verbunden. Anlag zu den Figuren 1a - c sind in den Figur 11 a - c beispielhaft die einzelnen Schaltstellungen des
kreiszylinderförmigen hydraulischen Proportionalventil 221, 250 bzw. dessen Anbindung an den Arbeits- bzw. Hydraulikzylinder 212, 243 dargestellt.
Das kreiszylinderförmige hydraulische Proportionalventil 221, 250 weist eine erste Schaltstellung („Stellung 1 ") auf, bei der das unter Druck stehende Druckmedium, insbesondere Hydrauliköl von einer Powereinheit bzw. der Hydraulikpumpeinheit 161 und/oder der Druckspeichereinheit 164 kommend durch den Anschluss bzw. Einlass 270 in das Proportionalventil eingespeist wird. Eine Ölverteilung kann hierbei nicht stattfinden, da beide Verteilerkanäle bzw. Auslasskanäle 268, 274 durch den Drehkolben 273 des kreiszylinderförmigen hydraulischen Proportionalventils 221 , 250 verschlossen sind.
In der zweiten Schaltstellung („Stellung 2") ist der Drehkolben 273 leicht gegen den Uhrzeigersinn verdreht und gibt hierdurch den Druckmediumsfluss durch den im Drehkolben 273 vorgesehenen Ölkanal 269, 286 in den Ölkanal 288 und somit in die hintere Arbeitskammer frei. Die Kolbenstange 277 des Hydraulikzylinders 278 fährt aus. Durch das Ausfahren der Kolbenstange 277 wird das Volumen des Druckmediums der vorderen Arbeitskammer des Hydraulikzylinders 278 über den Ölkanal 279 über die Quernut bzw. Tankrücklauf 281 in den Öltank abfließen.
Analog hierzu wird in der dritten Schaltstellung („Stellung 3") der Drehkolben 273 leicht im Uhrzeigersinn verdreht und gibt hierdurch den Druckmediumsfluss frei, d.h. das kreiszylinderförmige hydraulische Proportionalventil 221, 250 wird zur vorderen Arbeitskammer des Hydraulikzylinders geöffnet und aufgrund des in die vordere Arbeitskammer einströmenden Druckmediums fährt die Kolbenstange 292 des Hydraulikzylinders fährt wieder ein.
In Figur 9 ist das mit einem Handschalthebelwerk 95 bzw. 103 gemäß Figur 3 verbundene Schaltseil 225 in eine Bohrung einer Seilzugaufnahme 227 geführt, wobei
die Seilzughülle 225 mittels einer Schraube 228 durch die Seilzugaufnahme 227 in der Nut 229 der Seilzughülle 225 gehalten wird. Die zum gegenüberliegenden Ende des Hydraulikzylinders hindurch geführte Schaltsei Izugseele 206 wird über ein Verbindungsteil bzw. Verbindungselement 233 fest mit der Kolbenstange 21 1 des Hydraulikzylinders 212 verbunden. Ferner ist das freie Ende der Kolbenstange 211 des Hydraulikzylinders 212 mit einem Kugelwinkelgelenk 207 verbunden, welches einen Gewindebolzen 208 zur Verschraubung des Kugelwinkelgelenk 207 bzw. der Kolbenstange 211 des Hydraulikzylinders 212 mit einem Nehmerstellglied, beispielsweise einem Getriebesteuerhebel oder Einspritzpumpensteuerhebel über beispielsweise eine Sperrzahnmutter 209 aufweist.
Das Schaltseil 225 ist mit seinem entgegengesetzten Ende (nicht in Figur 9 dargestellt) mit einem Handschalthebelwerk 95 bzw. 103 gemäß Fig. 3 verbunden. Wird der Handschalthebel 103 gemäß Fig. 3 nach links bewegt bzw. in die linke Schaltposition ausgelenkt, so wird die Schaltsei Izugseele 97 aus der Seilzughülle 96 herausgezogen und das gegenüberliegende „heckseitige" Ende der Seilzugseele 206 gemäß Fig. 9 eingezogen. Die Seilzugseele 206 ist über eine Anbindung bzw. Anbindungselemente 218, 226 und 227 sowie einen Umlenkhebel 219 mit dem Schalthebel 216 des kreiszylinderförmigen hydraulischen Proportionalventils 221 starr verbunden, d.h. der Schalthebel 216 folgt der Bewegung der Seilzugseele 206. Aufgrund der starren Verbindung zwischen der Seilzugseele 206 und dem Schalthebel 216 wird das kreiszylinderförmige hydraulische Proportionalventil 221 betätigt und somit das kreiszylinderförmige hydraulische Proportionalventil 221 von der in Figur 11 a dargestellten ersten Schaltstellung, in der beide Richtungen des Hydraulikzylinders gesperrt sind, in die zweite Schaltstellung umgeschaltet.
In der zweiten Schaltstellung lässt das kreiszylinderförmige hydraulische Proportional ventil 221 gemäß Figur 1 1 b aufgrund der über den Schalthebel 216 eingestellten Drehung des der Ölkanalerweiterung 272, 286 über den drehbar
ausgebildeten Ölkaπal 286 das Druckmedium in die weiteren gegenüberliegenden Ölkanäle 288 und 289 in die hintere Ölkammer des Hydraulikzylinders 212 fließen, einer der Arbeitsräume bzw. -kammern des Hydraulikzylinders 212, 243 mit dem Druckmedium versorgt, wodurch die Kolbenstange 277, 292 entweder aus- oder eingefahren wird.
Durch die Zuführung des Druckmediums in die hintere Arbeitskammer wird beispielsweise die Kolbenstange 211 des Hydraulikzylinders 212 solange ausgefahren, bis die Auslenkung des Handschalthebels 103 des Handschalthebelwerkes 95 bzw. 103 gemäß Figur 3 beendet wird. Unabhängig von der Schaltstellung des Handschalthebels 103 gemäß Fig. 3 fährt die Kolbenstange 211 nach Erreichen der gewünschten Schalthebelposition noch so weit nach, bis der zur Verbindung der Seilzugseele 206 mit dem kreiszylinderförmige hydraulische Proportionalventil 221 vorgesehen Schalthebel 216 gemäß Fig. 9 seine Mittelstellung erreicht hat. Hierzu wird die Seilzugstelle 206 über die durch das Verbindungselement 233 hergestellte starre Verbindung zur Kolbenstange 211 solange mitbewegt, bis der mit der
Seilzugstelle 206 verbundene Schalthebel 216 die vorgegeben Mittelstellung erreicht hat, d.h. das kreiszylinderförmige hydraulische Proportionalventil 221 befindet sich wiederum in der ersten Schaltstellung.
Die zur Zuführung des Druckmediums vorgesehenen Ölkanäle bzw. Auslässe 268, 274 für das Druckmedium sind analog zur Figur 1 b gesperrt. In dieser Mittelstellung schließt der in Figur 1 1 a dargestellte Drehkolben 273 des kreiszylinderförmigen hydraulischen Proportionalventils 221 die Ölkanäle 268, 281 , 297 und 274, 287, 304 , d.h. in der ersten Stellung fließt kein weiteres Druckmedium, insbesondere Hydrauliköl mehr in eine der beiden Arbeitskammern des Hydraulikzylinders, d.h. die Kolbenstange 211 bleibt stehen. Wird der Handschalthebel 103 gemäß Fig. 3 nach rechts gedrückt, wiederholt sich derselbe Vorgang, jedoch fährt die Kolbenstange 211 gemäß Fig. 9 ein (siehe hierzu Fig. 11 c - dritte Stellung).
In Figur 10 ist eine alternative Anbindung der Seilzugsseele 263 bzw. des Schaltseilzugs 235 an die Kolbenstange 242 des Hydraulikzylinders 243 dargestellt, bei der das freie Ende der Seilzugseele ein Gewinde 254 aufweist, welches mittels einer Sicherungsmutter 255 an einem Seilzugsanbindungsteil 256 befestigt ist, dass eine Verbindung zum Umlenkhebel 249 und Schalthebel 247 des kreiszylinderförmigen hydraulischen Proportionalventils 250 herstellt.
In Figur 12 ist in einer Schnittdarstellung das drehbar ausgebildete hydraulische Proportionalventil gemäß den Figuren 1 1 a - c dargestellt, das prinzipiell die gleiche Funktionsweise wie das in den Figuren 1 a - c dargestellte als
Schiebekolbenpotentiometer ausgebildete hydraulische Proportional venti I aufweist.
Das kreiszylinderförmig ausgebildete hydraulische Proportional venti I weist einen Proportionalventilkörper 310 mit zumindest einem Verbindungsölkanal für den Druckmediumseingang 311 auf, wobei der Druckmediumseingang 31 1 in einer bevorzugten Ausführungsform ein Abdichtgewinde 312 zum Anschluss eines Druckmediumsschlauches besitzt. Ferner ist ein Proportionalventildeckel 313 mit einem Wellendichtring 315 vorgesehen, in dem eine Drehkolbenwelle 316 drehbar gelagert ist. Der Proportional venti Ideckel 313 ist über einer Dichtringnut 314 mit dem Proportionalventilkörper 310 verbunden.
Die Drehkolbenwelle 316 bzw. die Kolbenwellenspitze 324 zur Abstandshaltung greift in eine innseitige Kolbenführung 323 des Proportionalventilkörpers 310 ein. Auf der Drehkolbenwelle 316 ist ein Drehkolben 318 drehbar gelagert, der an seiner vom hydraulische Proportionalventil nach außen wegstehenden Ende eine V-Nut 317 zur Arretierung des Schalthebels aufweist. Der Drehkolben 318 weist eine parallel zur Drehkolbenwelle 316 verlaufende Quernuten für Ölrücklauf 319, 326 auf, die mit einer Ölrücklaufkammer 322 verbindbar sind. Über eine erste und zweite Verteilerölbohrungen 320, 321 ist das Proportional venti I mit den Arbeitskammern des
Hydraulikzylinders verbunden. Zur Zuführung des Druckmediums in das Proportional ventil ist ferner ein Drucköleingangskanal 327 vorgesehen.
In Figur 13 ist eine alternative Ausführungsform des Steuersystems dargestellt, welche die Ansteuerung des Arbeits- bzw. Hydraulikzylinders 338 mittels zwei, räumlich getrennt voneinander angeordnete Kommandoschaltwerke ermöglicht. Hierzu ist eine Seilweiche vorgesehen, die aus einem Basisunterteil 373, in deren T-Nuten der Schaltsei Izughalter- und Führungskopf 331 beispielsweise mittels Schrauben und Hammermuttern starr montiert ist. Der Halter der gesamten Servoeinheit, d.h. der Hydraulikzylinder und des Proportionalventils 337, 338, 339, 340, 341, 342, 343,
344 und 345 ist mit den Gleitelementen 358 über die Schrauben 359 fest verschraubt.
Die gesamte Einheit ist auf dem Basisunterteil parallel zur Längsrichtung des Arbeitsbzw. Hydraulikzylinders 338 beweglich montiert. Der Schaltseilzugschalter 367 ist mit dem Gleitelement 358 mittels Schrauben 370 fest verschraubt. Diese
Seilzughalterung ist auf dem Basisunterteil in der Längsrichtung beweglich montiert. Das Seilzughaltewinkelelement 355 ist ebenfalls über Schrauben 349 und Hammermuttern 356 sowie 357 in die T-Nut des Basisunterteils 373 starr eingesetzt. Die Kolbenstange 337 des Arbeits- bzw. Hydraulikzylinders 338 ist beispielsweise durch einen Verlängerungsadapter 333 mit Schaltsei Izughalter 331 fest verschraubt.
Der von einem Handschalthebelwerk eines Kommandostandes gemäß Figur 3 kommende Schaltseilzug 329 ist mit dem Schaltseilzugschalter 367 durch seine Befestigungsnut 335 mittels der Halteschelle 336, der Schraube 386 und der Mutter 383 in der Bohrung 372 befestigt. Die Schaltsei Izugseele 343, die am Gewindeende eine einstellbare Anschlagmutter 363 aufgeschraubt hat, ist durch die Bohrung des Seilbefestigungsadapters 340 mittels der Sicherheitsmutter 362 fest verschraubt.
Der Schaltseilzug 377 ist mit seiner Befestigungsnut 375 in der Fräsung 380 arretiert und mit einer Schraube in die Gewindebohrung 376 eingesetzt. Das mit einer Anschlagmutter 368 versehene Gewinde der Schaltsei Izugseele 366 ist in die Bohrung des Schaltsei Izughalters 367 gesteckt und mit einer Sicherheitsmutter 365 befestigt. Der Schaltseilzug 352 zum Getriebeschalthebel oder Einspritzpumpenhebel führend ist mit der Schaltseilzugseele 348 mittels der Mutter 346 und der Sicherheitsmutter 360 an den Halter 347 der Servoeinheit verschraubt. Die Schaltseilzugshülle ist mit der Befestigungsnut 356 in die Ausfräsung 388 des Haltewinkels 355 befestigt. Festgehalten wird der Schaltseilzug mit der Haltelasche 350, die mittels der Schrauben 351 am Haltewinkel 355 verschraubt ist.
Wird der Handhebel eines Handschalthebel werks vom ersten Kommandostand eines Schiffes manuell betätigt, wird die Seilzugseele 328 ein- bzw. ausgezogen, wodurch eine Verschiebung bedingt durch die Anbindung des Schaltseilzuggewindes 342 mit dem Seilbefestigungsadapter 340 und der beweglichen Verbindung des Umlenkhebels 341 des Schalthebels 316 gemäß Fig. 9 bewirkt wird.
Die jeweilige Schaltstellung lässt die Kolbenstange 337 des Hydraulikzylinders 338 aus- bzw. einfahren. Fährt die Kolbenstange 337 ein, so wird die gesamte an der Hydraulikzylinderhalterung 347 durch den Läufer 358 beweglich montierte
Servoeinheit nach links gezogen und dadurch die Schaltseilzugseele 348, die auch an der Hydraulikzylinderhalterung 347 mittels der Verschraubung mit den Muttern 346 und 360 befestigt ist, mitgezogen. Das andere Ende der Schaltseilzugseele 353 ist an mit einem Nehmerstellglied, beispielsweise einem Getriebeschalthebel oder einem Einspritzpumpensteuerhebel beweglich montiert. Über das Nehmerstellglied wird somit das Getriebe geschaltet oder der Einspritzpumpenhebel nachjustiert.
Wird der Handhebel eines Handschalthebelwerks vom zweiten Kommandostand eines Schiffes manuell betätigt, wird die Schaltseilzugseele 378 ein- bzw. ausgezogen.
Durch die Anbindung der Schaltseilzughülle 377 mittels der Arretierungsnut 375 und der Befestigungsschraube 376 am Kombihalter 331 sowie der Verschraubung des Schaltsei Izugseelengewindes 336 durch die Mutter 365 in der Bohrung des Schaltseilschlittens 367, der durch die am Schaltseilschlitten verschraubten Läufer 369 beweglich gestaltet ist, jeweils in die vorgegebene Richtung mitgezogen bzw. geschoben. Der mit dem ersten Kommandostand verbundene Schaltseilzug 329, der mit dem Schaltseilschlitten 367 verbunden ist und in seiner Gesamtheit in der Freifräsung 381 der Kombihalterung 331 frei beweglich ist, schaltet durch seine Anbindung 340 das Proportionalventil 342 analog.
In Fig. 14 ist beispielhaft in einer alternativen Ausführungsform ein Steuersystems dargestellt, bei dem Schaltbewegungen des Kommandoschaltwerkes mittels einem integrierten Geberschiebepotentiometer 411 in elektronische Impulse umgesetzt werden, die über eine elektronische Steuerleitung 410 an eine elektronische Steuereinheit 412 übertragen werden und anschließend mittels einer Steuerroutine in Steuersignale zu Ansteuerung eines hydraulischen Stellgliedes („Arbeitszylinder") umgesetzt werden. Hierzu ist die Steuereinheit 412 mit einer Powereinheit 406 (Hydraulikpumpe, Druckspeicher, Öltank mit Niveauschalter, Druckschalter, etc.) über elektrische Powerleitungen 413 zur Stromversorgung sowie über elektrische Steuerleitungen 405 verbunden, wobei über die elektrische Steuerleitungen 405 die erzeugten Steuersignale an die Powereinheit 405 übertragen werden. Mittels zumindest einer in Powereinheit 406 vorgesehenen elektrisch ansteuerbaren Pumpeneinheit wird abwechselnd über eine erste Druckölleitung 398 der vorderen Arbeitskammer des Hydraulikzylinders oder über eine zweite Druckölleitung 403 der hinteren Arbeitskammer des Hydraulikzylinders 338 abhängig von den erzeugten Steuersignalen das Druckmedium zuführt und hierdurch ein Ein- bzw. Ausfahren dessen Kolbenstange bewirkt.
Zur Überwachung der Stellbewegung am Hydraulikzylinder 338 ist der hydraulische Arbeitszylinder 394 über beispielsweise ein mit der Kolbenstange mitgeführtes Nehmerpotentiometer 396 zur Ermittlung des Ein- und Ausfahrweges der Kolbenstange des hydraulische Arbeitszylinder 394 vorgesehen. Das Nehmerpotentiometer 396 ist über ein weiteres elektrisches Steuerkabel 404 mit der Steuereinheit 412 verbunden, in der die über das mitgeführte Nehmerpotentiometer ermittelten Messwerte durch die Steuereinheit mittels einer entsprechenden Steuerroutine ausgewertet und mit vorgegeben Sollwerten verglichen werden. Die Sollwerte werden hierbei beispielsweise durch die von dem Geberschiebepotentiometer 411 erzeugten elektronischen Impulse vorgeben.
Ausgehend von dem Vergleichsergebnis werden die Steuersignale zu Ansteuerung der Powereinheit 406 erzeugt.
Die Erfindung wurde voranstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
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